目的:新疆是中国最大的加工番茄生产基地,膜下滴灌种植模式结合当地丰富的光热资源,促进了新疆加工番茄产业的发展,但同时地膜覆盖阻碍了土壤CO2的排放,破坏了土壤O2生产和扩散的动态平衡系统,改变了土壤的水热条件,加剧了作物根区缺氧的现象,番茄是对土壤氧气供应不足最敏感的作物之一,根区缺氧会影响根系生长,从而阻碍番茄对水肥的吸收,进而抑制植株的生长发育以及产量的形成。水肥气耦合滴灌是在水肥一体化滴灌系统的基础上,结合首部加气装置为植株根区土壤输送水肥气混合液,既满足作物对水肥需求,又能满足作物根系有氧呼吸和土壤微生物对氧气的需求,有利于植株生长。本研究通过两年试验,研究不同水肥气处理对加工番茄土壤水分、土壤呼吸、氮素吸收及分配、生理生长、产量及品质的影响,为新疆地区膜下滴灌水肥气一体化灌溉模式提供理论与技术参考。方法:试验设W1（4 950 m~3/hm~2）和W2（4 050 m~3/hm~2）2个灌溉水平,N1（280 kg/hm~2）、N2（250 kg/hm~2）、N3（220 kg/hm~2）和N4（190 kg/hm~2）4个施氮水平,A（加气灌溉,掺气比例15%）和C（不加气灌溉,掺气比例0%）2个加气水平。共计16个处理。加气灌溉试验处理利用文丘里管（Mazzei 1078）进行加气。结果:（1）土壤含水率随灌水量增加而增大,过高、过低的施氮量下土壤含水率较大,加气处理下0～20 cm和20～40 cm土层平均含水率分别降低了2.71%和0.41%,40～70 cm土层平均含水率增加了0.44%。灌水量的提高增加了加工番茄耗水量,随着施氮量的增大耗水量呈现先增加后减少变化,加气处理较不加气处理加工番茄生育期耗水量增加了3.07%,各处理耗水量、耗水模数和耗水强度均在果实膨大期达到最大值。（2）灌水量、施氮量和加气量对加工番茄各个生育期土壤呼吸影响达到极显著水平,各处理土壤呼吸速率均在加工番茄果实膨大期达到最大值。灌水量的提高降低了土壤呼吸速率,随着施氮量增加呈先上升后下降趋势,加气处理提高了加工番茄土壤呼吸速率,高灌水量下加气对土壤呼吸提升更为明显。（3）高灌水量下0～60 cm土壤无机氮含量降低,增加施氮量会提高土壤无机氮含量,加气处理下0～60 cm土壤铵态氮和硝态氮含量分别增加了1.99%和7.12%,加气灌溉对20～40 cm土层无机氮含量提升最大。不同处理下加工番茄各器官中氮素累积量均表现为果实>叶>茎,灌水量的提高增加了各器官全氮含量,加气处理下加工番茄全氮累积量增加14.80%。（4）灌水量增加提高加工番茄株高、Pn（净光合速率）、Tr（蒸腾速率）、Gs（气孔导度）和干物质量,但减小了作物茎粗和Ci（胞间CO2浓度）;随施氮量增加,加工番茄茎粗、Pn、Tr、Gs、Ci和干物质量先增加后减小;与不加气处理相比,加气处理下加工番茄株高、茎粗、Pn、Tr、Gs和干物质量（P<0.05）分别显著提高4.98%、3.70%、6.84%、11.41%、12.33%和10.74%,但Ci降低了4.63%。（5）灌水量增加提高加工番茄产量和氮肥偏生产力,但减小了灌溉水分利用效率;随施氮量增加,加工番茄产量和灌溉水分利用效率先增加后减小,氮肥偏生产力逐渐减小;与不加气处理相比,加气处理下产量显著增加2.32%～10.02%（P<0.05）,灌溉水分利用效率和氮肥偏生产力分别显著提高6.12%和6.19%（P<0.05）。加工番茄可溶性糖、番茄红素、维生素C和可溶性固形物随着施氮量的增加先增加后降低,随灌水量的增加而减小;加气处理较不加气处理增加可溶性糖、有机酸、番茄红素、维生素C、可溶性固形物含量,但降低了果实糖酸比。结论:本试验综合考虑加工番茄耗水规律、干物质积累、生理生长特性、产量、品质、水肥利用效率等指标,并结合主成分分析和综合隶属函数值评定结果,研究认为加气处理下灌溉定额为4 050m~3·hm-2,施氮量为250 kg·hm-2为较优的滴灌加工番茄水肥气管理模式。